引言

金屬檢測(cè)分離裝置對(duì)于煤炭的開(kāi)采與生產(chǎn)意義重大,能夠更好地保障煤炭生產(chǎn)的順利進(jìn)行。對(duì)基于膠帶輸送機(jī)的金屬檢測(cè)分離裝置進(jìn)行不斷優(yōu)化和改進(jìn),將其應(yīng)用于煤礦生產(chǎn),可以檢測(cè)并分離煤炭中的大塊金屬,彌補(bǔ)舊有檢測(cè)裝置存在的弊端。

1基于膠帶輸送機(jī)的金屬檢測(cè)分離裝置研發(fā)背景與意義

膠帶輸送機(jī)是煤炭生產(chǎn)中的重要設(shè)備,承擔(dān)煤炭運(yùn)輸?shù)闹匾δ?。在其輸送煤炭過(guò)程中,煤流中往往混有金屬物體,需要將這些金屬物體與煤炭分離開(kāi)來(lái)。因此,對(duì)煤流進(jìn)行金屬檢測(cè)是膠帶輸送機(jī)煤炭輸送過(guò)程中的一項(xiàng)重要工作。當(dāng)前的金屬檢測(cè)分離裝置在檢測(cè)過(guò)程中存在不少缺陷,例如對(duì)于大塊金屬的檢測(cè)準(zhǔn)確率低,經(jīng)常出現(xiàn)誤報(bào)警及誤觸發(fā)等操作,使后續(xù)采樣頭與犁煤器分離大塊金屬的動(dòng)作頻率高,分離效果極差,對(duì)煤炭生產(chǎn)帶來(lái)不利影響。此外,大功率的輸送帶多使用鋼絲帶,輸送帶中的鋼絲接頭、鋼絲會(huì)使檢測(cè)分離裝置中的金屬探測(cè)儀被誤觸發(fā),大大增加了誤操作的概率,裝置效果被進(jìn)一步削弱。本文通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化與改進(jìn)基于膠帶輸送機(jī)的金屬檢測(cè)分離裝置,為提升煤炭金屬檢測(cè)分離效果與效率奠定了良好的基礎(chǔ)。

2基于膠帶輸送機(jī)的金屬檢測(cè)分離裝置構(gòu)造

本文基于膠帶輸送機(jī)的金屬檢測(cè)分離裝置的關(guān)鍵構(gòu)造主要包括金屬探測(cè)裝置、處理器、金屬分離裝置、輸送帶帶速測(cè)量裝置,如圖1所示。

2.1金屬探測(cè)裝置的設(shè)計(jì)

金屬探測(cè)裝置的設(shè)計(jì)是本文新裝置的一個(gè)重要改進(jìn),通過(guò)在膠帶輸送機(jī)的上輸送帶設(shè)置兩套或兩套以上的金屬探測(cè)裝置,即第一金屬探測(cè)裝置、第二金屬探測(cè)裝置,提升了大塊金屬的檢測(cè)效果。在膠帶輸送機(jī)輸送方向上,第一、第二金屬探測(cè)裝置間隔設(shè)置,兩者相距一定的距離,為第一距離。當(dāng)輸送帶上出現(xiàn)大塊金屬時(shí),第一金屬探測(cè)裝置在檢測(cè)到大塊金屬后,及時(shí)將第一信號(hào)發(fā)送給處理器:大塊金屬被第二金屬探測(cè)裝置檢測(cè)到,則將第二信號(hào)發(fā)送給處理器。根據(jù)具體需要,還可以設(shè)置第三金屬探測(cè)裝置,其具體原理與第一、第二金屬探測(cè)裝置相同。此外,為了進(jìn)一步減少鋼絲帶中的鋼絲與鋼絲頭造成的誤觸發(fā),還可以在下輸送帶設(shè)置第四金屬探測(cè)裝置。

2.2處理器的設(shè)計(jì)

在本文新的金屬檢測(cè)分離裝置中,處理器是裝置中信息傳輸與中轉(zhuǎn)的重要設(shè)備,也是信息處理與控制的中心,對(duì)于該裝置金屬檢測(cè)與分離功能的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。處理器分別與第一、第二金屬探測(cè)裝置建立通信連接,接收來(lái)自第一、第二金屬探測(cè)裝置的金屬檢測(cè)信號(hào)。在處理器接收到第一、第二信號(hào)后,會(huì)得到第一時(shí)間差與上輸送帶帶速,然后結(jié)合第一距離的第一閾值范圍判斷帶速和第一時(shí)間差的乘積,如果在范圍內(nèi),即表明上輸送帶存在大塊金屬。此外,處理器還與金屬分離裝置建立聯(lián)系,在其判斷出上輸送帶存在大塊金屬后,會(huì)根據(jù)金屬分離裝置的位置、帶速,對(duì)相應(yīng)的金屬分離裝置進(jìn)行控制,將大塊金屬?gòu)拿毫髦蟹蛛x出去。第三、第四金屬探測(cè)裝置的第三、第四信號(hào)的處理與第一、第二信號(hào)相同。

2.3金屬分離裝置的設(shè)計(jì)

金屬分離裝置承擔(dān)將大塊金屬?gòu)拿毫髦蟹蛛x出去的功能,其需要與處理器連接,接收來(lái)自處理器的控制指令。而金屬分離裝置主要采用采樣頭或犁煤器。當(dāng)檢測(cè)到輸送帶上存在大塊金屬時(shí),在處理器的控制下,當(dāng)含有大塊金屬的煤流經(jīng)過(guò)金屬分離裝置,其會(huì)通過(guò)采樣頭、犁煤器將大塊金屬?gòu)奈锪现蟹蛛x出去,最終完成煤流中金屬的檢測(cè)與分離操作。

2.4輸送帶帶速測(cè)量裝置

處理器判斷輸送帶是否有大塊金屬,還需要使用到帶速這一重要參數(shù),且?guī)贉y(cè)量對(duì)于處理器控制金屬分離裝置,實(shí)現(xiàn)分離操作也有重要作用,因此還需要設(shè)置輸送帶帶速測(cè)量裝置。其主要使用編碼器與PLC高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行帶速計(jì)算,并與處理器建立連接,將帶速數(shù)值傳送給處理器。

3基于膠帶輸送機(jī)的金屬檢測(cè)分離裝置改進(jìn)方法

傳統(tǒng)的基于膠帶輸送機(jī)的金屬檢測(cè)分離裝置通常只有一個(gè)金屬探測(cè)儀,處理器判斷煤流中是否存在大塊金屬只能依靠一組數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷,因此誤觸發(fā)的概率較大。而新的金屬檢測(cè)分離裝置通過(guò)在硬件上增加多個(gè)金屬探測(cè)儀,為處理器提供多組數(shù)據(jù)進(jìn)行再次判定,即使一個(gè)金屬探測(cè)儀出現(xiàn)誤觸發(fā),其余的金屬探測(cè)儀可以進(jìn)行再次檢測(cè),處理器依賴(lài)多組數(shù)據(jù)的對(duì)比分析,可以更加準(zhǔn)確地判斷是否存在大塊金屬,大大降低了誤觸發(fā)與誤操作的概率,最終達(dá)到提高金屬檢測(cè)準(zhǔn)確率、提升大塊金屬分離效果的目的。具體來(lái)說(shuō),在上輸送帶上設(shè)置第一、第二、第三金屬探測(cè)裝置,處理器就可以獲得第一、第二、第三信號(hào)這3個(gè)信號(hào)信息,處理器在分析過(guò)程中就可以將這3個(gè)信號(hào)兩兩對(duì)比,進(jìn)行多次判定,防止某個(gè)金屬探測(cè)儀誤觸發(fā),提升檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

為了解決鋼絲帶導(dǎo)致金屬檢測(cè)分離裝置發(fā)生誤觸發(fā)和誤處理的問(wèn)題,通過(guò)在下輸送帶增加第四金屬探測(cè)裝置,可進(jìn)一步控制誤觸發(fā)的發(fā)生。第一與第四金屬探測(cè)裝置的間距為第三距離,處理器可以根據(jù)第一、第四信號(hào)的第三時(shí)間差和帶速的乘積與第三距離比較,如果在第三閾值范圍內(nèi)檢測(cè)到下輸送帶存在大金屬塊,處理器就可以向金屬分離裝置發(fā)送指令,控制其不進(jìn)行分離操作。煤流在上輸送帶運(yùn)輸過(guò)程中,如果位于下輸送帶的第四金屬檢測(cè)裝置檢測(cè)到大塊金屬,其只能是由于鋼絲與鋼絲頭導(dǎo)致的誤檢測(cè)信號(hào)。通過(guò)該設(shè)置金屬檢測(cè)裝置就可以辨別是否是由鋼絲與鋼絲頭導(dǎo)致的誤觸發(fā),如果是,則處理器給金屬分離裝置發(fā)送不進(jìn)行分離的指令,屏蔽誤觸發(fā)的信息,解決了誤處理與誤操作問(wèn)題,進(jìn)一步提升了金屬檢測(cè)準(zhǔn)確率與金屬分離效果。

4結(jié)語(yǔ)

本文介紹的基于膠帶輸送機(jī)的金屬檢測(cè)分離裝置具有如下突出優(yōu)點(diǎn)：(1）能夠有效解決當(dāng)前基于膠帶輸送機(jī)的金屬檢測(cè)分離裝置存在的突出問(wèn)題,為煤炭生產(chǎn)中大塊金屬的檢測(cè)與分離提供有效保障:（2）該裝置的設(shè)計(jì)與制造難度低,只需在原有基礎(chǔ)上增加相應(yīng)硬件設(shè)備,對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置等,就可以達(dá)到優(yōu)化檢測(cè)分離裝置的目的,降低了裝置升級(jí)改造對(duì)煤炭生產(chǎn)的影響,保障了企業(yè)的生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益